Pese a radiación, viven espermas almacenados, 200 años en el espacio

Por Gerardo Sifuentes

El futuro de los viajes espaciales luce prometedor. Mientras se planean misiones tripuladas a Marte también se avanza para brindar a los astronautas un viaje seguro, pues esta clase de actividad tiene muchos riesgos.

Una de las tareas que llevan a cabo las agencias de investigación en el mundo es conocer la influencia que el medio espacial tiene en los humanos. La radiación, por ejemplo, puede dañar el ADN de las células y causar mutaciones en la descendencia genética.

Lo anterior se explica en un reciente estudio publicado en la revista Science Advances; un método desarrollado por los científicos de la Universidad de Yamanashi (UY), en Japón, permitió evaluar el impacto de la radiación espacial y examinar el potencial reproductivo en espermatozoides de ratón almacenados en la Estación Espacial Internacional (EEI).

El objetivo principal es estudiar si los mamíferos, incluidos los humanos, pueden reproducirse en el espacio o en otros ambientes planetarios.

En el estudio encabezado por la doctora Sayaka Wakayama, del Centro de Biotecnología Avanzada de la UY, se afirma que, debido a que en el futuro los humanos probablemente vivirán en otras condiciones ambientales durante varias generaciones, se tiene que averiguar el efecto de los diversos tipos de radiaciones que se encuentran en el medio espacial. En la introducción del estudio se advierte:

“El espacio profundo interplanetario está poblado no solo por microgravedad sino también por radiación fuerte como rayos cósmicos galácticos, que se originan fuera del sistema solar, y por eventos de partículas solares (emisión acelerada de partículas del Sol al espacio interplanetario), que incluyen partículas de alta energía…”

Estudio

Experimentos

De acuerdo con los autores, aunque con anterioridad se han utilizando distintos tipos de radiación en células, estos experimentos no han podido imitar correctamente el efecto de la radiación espacial. Sin embargo, también ha sido imposible utilizar animales vivos o células en la EEI durante períodos prolongados.

“Los mamíferos vivos, como los ratones o las ratas, requieren mantenerse en condiciones cómodas, pero hasta ahora, el período más largo que estos animales se han mantenido para investigación en órbita solo ha sido de 3 meses”

Estudio

Conservación de espermatozoides

Trabajar con células vivas cultivadas en frascos es más fácil en comparación con el cuidado de animales en la EEI, pero aún es imposible mantenerlo durante varios años, ya que también requieren de cuidados cotidianos.

Una propuesta de conservación de espermatozoides que se consideró para esta investigación fue la liofilización o deshidratación por congelación, método de conservación de material orgánico; cuyo producto totalmente seco mantiene gran parte de las características organolépticas de su estado original, como el aroma o el sabor. De esta forma las células criopreservadas están vivas, pero han dejado de metabolizarse y el daño del ADN podría acumularse en ellas con una mayor duración en el espacio.

Las células somáticas, que derivan de las células madres durante el desarrollo embrionario, son las que se encargan de la formación de tejidos y órganos, pero no pueden usarse para examinar la herencia de mutaciones en una próxima generación. Los ovocitos, embriones y espermatozoides de mamíferos pueden usarse para experimentos de reproducción, pero estas células requieren nitrógeno líquido o congeladores para la criopreservación, que no están disponibles para su transporte en cohetes o usarse en la EEI.

Proyecto funcional

Al utilizar espermatozoides liofilizados de ratón estos pueden conservarse a temperatura ambiente durante más de un año, lo que permite conservarlos en la ISS sin necesidad de un congelador. Además, las ampolletas contenedoras de espermatozoides liofilizados son muy ligeras y pequeñas, lo que redujo enormemente el coste de lanzamiento.

Primero se enviaron las muestras de esperma masculino a la EEI y se confirmó que este proyecto funcionaba correctamente al utilizar las primeras muestras devueltas 9 meses después. El resto de las muestras se conservaron en la ISS durante 2 años y 9 meses, y durante 5 años y 10 meses respectivamente, que es el tiempo más largo que se han conservado allí muestras para investigación biológica. Una vez de regreso a la Tierra, las muestras dieron como resultado el nacimiento de 168 cachorros libres de defectos genéticos.

Resultados

La doctora Sayaka Wakayama dijo a la AFP que había poca diferencia entre los ratones fertilizados con espermatozoides espaciales y los que habían permanecido como muestra de control en nuestro planeta. «Todos los cachorros tenían una apariencia normal», dijo, y cuando los investigadores examinaron sus genes «no se encontraron anomalías». La radiación espacial no afectó el ADN del esperma o la fertilidad después de la preservación en ISS, y al obtenerse crías genéticamente normales se calcula que los espermatozoides podrían almacenarse sin riesgo de alteración durante más de 200 años en el espacio.

El siguiente paso en este tipo de investigación es realizar el mismo procedimiento pero con óvulos femeninos y embriones fertilizados congelados.

Los resultados del estudio “Evaluating the long-term effect of space radiation on the reproductive normality of mammalian sperm preserved on the International Space Station» se pueden consultar en Science Advances.

Con información de phys.org, advances.sciencemag.org